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摘要:对水电站水轮发电机维修管理的深化探讨,有助于提升对发电装置潜在问题的及时解决,从而提高水电站的生产效率,改善水轮发电机运行时的性能表现。故此,在水电站运营管理时,应更加重视水轮发电机的维护管理,通过制定精确的管理方案,提高其检修现场的管理质量,为水电站的长期稳定发展奠定坚实基础。
关键词:水轮发电机组;检修管理;策略
引言:随着我国经济的飞速进步,电力需求持续增长,使得水轮发电机组的作用逐渐凸显。然而,很多水电厂并未给予水轮发电机组的维护检修工作应有重视,导致机组设备故障的频繁发生,从而严重影响水轮发电机组的工作效率。因此,强化水轮发电机组的保养与维修工作显得至关重要[1]。
1.水轮发电机组的结构和工作原理
水轮发电机的核心组件主要有转子、定子以及励磁设备。在水电站运行中,水轮发电机组的导水系统需经过一段时间才能闭合。为避免在关闭期间发电机与电网断开连接时转速过快增加,转子必须具备充足的转动惯量以应对这种情况。当发电机进入同步运行状态时,励磁绕组必须通入直流电以生成必要的磁场,确保发电机运行时磁场的稳定和有效性。水轮发电机的转子是由水轮机驱动旋转的。主磁场的变化与正弦的规律相似。当主磁场与定子绕组相互作用时,会在定子绕组内产生随时间变化的正弦交流电动势,进而实现电能的生成,此为水轮发电机的基本工作机制[2]。
2.水轮发电机组的故障成因和故障特点
2.1 水轮发电机故障来源
水轮发电机常见的故障包括:水轮机问题、刹车系统故障、轴承损伤、定子线圈下垂、机组振动、阻尼绕组缺陷、转子引线失效等。
水轮机故障:一是由于导叶磨损,导致关闭后仍有漏水,严重时可能使机组无动力自转。二是转轮在运行中受气蚀影响,叶片表面形成蜂窝状损伤,同时因水压和内部应力不均,可能导致叶片裂纹或断裂。刹车系统故障:一方面,刹车器油污积累可能导致活塞卡死;刹车块磨损不均,寿命缩短;密封环问题可能引起上下腔室串气。另一方面,刹车器行程开关和电磁阀电路故障也是常见问题。轴承损坏通常源于运行中轴瓦各部位及相互间的温差,导致变形磨损或烧蚀,温差可能由不均衡的负载或冷却系统故障引起。定子线圈下沉是线圈松动的结果,可能是垫片和线圈在高温运行中收缩,重力作用下线圈下垂,可能损伤主绝缘,引发定子短路。机组振动主要由水力、机械和电气三方面因素引起。阻尼绕组问题表现为连接板和阻尼环接触不良,连接处断裂,启动频繁导致大电流振动和噪音。转子引线故障通常是绝缘破损、表面污染,加上离心力作用,引线被拉出,焊点腐蚀,导致失磁和接地故障[3]。
2.2 水轮发电机故障特性
水轮发电机故障的显著特点是其复杂性。当设备某一部件出现故障时,由于运行产生的强烈噪音,难以准确判断故障源头。由于无法定位振源,主次故障之间的关系难以辨别。振动故障还可能触发其他振动问题。各个部件的振动形式多样,即使是专家也可能无法迅速区分[4]。此外,水轮发电机的振动故障具有多样性。不同故障表现出不同的特征,故障与特征之间并不一一对应。故障在特征方面的体现广泛,可能是单个故障的长期振动,也可能是多个故障的叠加反应,给故障分析带来压力,使水轮发电机的维修技术发展创新较为缓慢。
3.水轮发电机组检修管理策略
3.1 强化前期检修
在开始水轮发电机组的维修作业前,必须详尽查阅维护记录,全面掌握设备的运行状态和历史维修情况,以确定必要的维修任务。根据机组的整体状况,制定出合适的维修计划,前期准备工作至关重要,对后续的维修流程产生直接影响,为整个工作流程奠定坚实的基础,
3.2 严格控制检修操作
在执行维修任务期间,需依据发电机组的细分项目来设定明确的目标,遵循SMART原则,即具体、可量化、可达成、有时限、相关性强。一级目标应参照《事故调查规程》和《可靠性评价规程》来设定;而二级目标则应依据《机组运行规程》来确定;三级目标应参照《机组检修工艺规程》来划定。设定针对轴系检修和调整的分项及单项目标,其他分项目标可采用类似方法识别和拆解,从而构建完整的发电机组维修管理目标体系。
3.3 优化后期检修管理
在检修工作完成后,应对收集到的数据进行深入分析和比较,并持续评估检查结果,后期的检修验证是对前期检修的验证,旨在强化水轮发电机组的稳定运行,进一步服务于设备的正常运转。因此,水轮发电机组的后期检修必须加以高度重视,不断提升维修人员的技术水平,强化员工的责任感,以确保维修工作过程的高效进行。
3.4 提升水轮发电机的常规保养
首先,深入剖析水轮发电机的运作状态和环境条件,定期对设备进行彻底清洁,确保工作环境整洁,无积水和异物;其次,识别出水轮发电机易磨损部位,实行定期替换策略;再者,定期进行水轮发电机的清洁工作,以防止湿气影响,确保压油装置的清洁干燥。面对轴承、轴瓦的损坏等潜在问题,应及时采取有效的预防和修复措施。
3.5水轮发电机组的维护要点
首先,确保水轮发电机组的所有紧固件牢固,并允许部件自由旋转。因此,运行期间需定期监控各轴承的润滑油位;每隔2500至3000小时应对联轴器进行检查;持续进行水封和挡水板的常规检查;每五年进行一次全面检修,期间替换轴承及联轴器销零件。其次,操作发动机组时,必须确保压油罐油压表、调速器油压表之间的读数差异,处于合理范围内。且导水叶的开度应严格遵循其对最大功率输出的限制。定期切换油泵和导轴承油泵的操作不可忽视,以维护系统的稳定。同时,轴承润滑水过滤器的清洁工作也需按计划执行,以保证润滑系统的纯净。最后,调速器各杠杆连接点的润滑保养,是保障其长期高效运作的重要环节。至于停机程序,目标是尽可能缩短过渡到低速阶段的时间。当转速降至原定值的25%至30%之间,应立即实施制动措施,以确保安全平稳地停止发电机组。
3.6 优化人员管理
一方面,重视提升检修班组的专业素质。检修班组的效能直接影响水轮发电机组的维修质量,因此要加强班组建设,通过专业培训和激励机制来提升,以适应大型水电站的水轮发电机组科学化管理要求。另外,应保证检修工作的流畅有序衔接,严格控制检修时间。要通过明确岗位职责,增进团队间的沟通协调,确保水轮发电机组检修工作的高效连贯性,减少管理问题的发生,同时通过严谨的进度控制,优化检修成本,实现高效的现场管理。
3.7 重视监测工作
强化监测工作,有助于全面了解日常检修情况,深入了解水轮发电机的运行现状。参考运行数据,制定科学的监控计划和管理制度,规范检修人员操作,确保监控流程顺畅,保障监测效果。重视监控工作能预防潜在故障,及时发现并解决水轮发电机的问题,先进的监测技术将有力支持水轮发电机的正常运行。
4.结束语
综上所述,水力发电在日常生活中发挥着至关重要的作用,而确保水轮发电机组维修的质量,是保障电力产出的关键。在检修管理过程中,需要注重检修的方法,提升维修人员的专业水平和实操能力,定期开展培训来增强检修工作效率。此外,应优化水轮发电机组的检修环节,掌握设备状况,确保水轮发电机组安全、稳定地运行。
参考文献:
[1]秦勇. 浅谈水轮发电机组检修实施与管理策略[J]. 通讯世界,2021,28(6):87-88.
[2]汪健. 水电厂水轮发电机组检修管理策略[J]. 造纸装备及材料,2022,51(7):195-197.
[3]唐粒钧. 加强大型水电站水轮发电机组检修现场管理的对策分析[J]. 科学与信息化,2023(4):10-12.
[4]李昌友. 水轮发电机组检修的关键技术研究[J]. 模具制造,2023,23(10):256-258.